[0003] 本发明一般涉及气体可渗透性材料以及对细胞培养仪器和细胞培养方法的应用。

[0004] 体外细胞培养是细胞通过其在受控条件下生长的复杂过程，所述受控条件一般在其天然环境之外，但尽可能接近其天然的体内条件。在实践中，细胞培养指源自多细胞真核生物的细胞，尤其是动物细胞的培养。然而，还存在植物、真菌、昆虫和微生物的培养，所述微生物包括病毒、细菌和原生生物。

[0005] 体外细胞培养提供了药理学、生理学和毒理学中的研究和应用所必需的材料。这包括需要当细胞培养必要时的生物加工和细胞疗法。

[0006] 细胞在细胞培养箱中在合适的温度和气体混合物中生长并且维持。通常，哺乳动物细胞在37℃下温育，其中pH维持在7.2和7.4之间。通常使用在培养基中的碳酸氢盐缓冲体系与按体积计大约5-7％二氧化碳的培养箱气氛一起来控制pH。二氧化碳与水反应以形成碳酸，所述碳酸反过来又与培养基中的碳酸氢根离子相互作用，以形成将pH维持接近生理水平的缓冲体系。氧对细胞代谢和生长是必需的。培养条件对于每种细胞类型可变，并且对于特定细胞类型，条件的变化可导致不同的表型。

[0007] 各种细胞类型在培养中生长，包括结缔组织细胞、骨骼细胞、心脏细胞、上皮细胞、神经细胞、内分泌细胞、免疫细胞、淋巴细胞、黑素细胞和许多类型的肿瘤细胞。类似地，取决于细胞的特定生长需要和生长条件，各种培养基是可获得的。

[0008] 商购可得的气体可渗透性细胞培养袋目前是用于细胞培养的标准装置形式。用气体可渗透性膜构造的细胞培养袋有利地提供用于气体交换的大的表面积，同时维持封闭的体系。一次性使用还帮助降低细胞培养和环境污染的风险。

[0009] 细胞培养袋从OriGen Biomedical Group(OriGen PermaLifeTM Bags)、Baxter(与美国专利号4,829,002、4,937,194、5,935,847、6,297,046 B1相关的 X-FoldTM)、Medtronic(Si-CultureTM，美国专利号5,686,304)、Biovectra(VectraCellTM)、以及American Fluoroseal(由美国专利号4,847,462和4,945,203涵盖的VueLifeTM Culture Bag System)商购可得。

[0010] 气体可渗透性膜应根据各种特性进行选择，所述特性包括气体可渗透性、湿蒸汽透过性、对于所需细胞与细胞的相互作用改变的能力、光学透明度、物理强度等等。存在描述已成功地用于细胞培养的气体可渗透性材料类型的广泛多样信息。

[0011] 在各种橡胶材料中，在大多数情况下，硅橡胶在其电性质、低成本、精密成型性以及反复弯曲中的耐久性和释放迁移方面是优选的。

[0012] 用于细胞培养袋的硅酮膜具有高的氧可渗透性、良好的光学透明度、良好的抗穿透性、通常不结合细胞，并且可容易地制成各种各样的形状。在其中需要气体转移的表面区域中，硅酮膜可小于约3mm、约2mm、约1mm或约0.8mm。材料的最佳选择取决于应用。

[0013] 含氟聚合物膜具有使得其成为培养袋的普遍选择的期望特性。与硅酮相比，含氟聚合物膜是更生物学、化学和免疫学惰性的，以及是疏水性的。含氟聚合物膜如FEP(氟化乙烯-丙烯)不会在免疫细胞和祖先免疫细胞中引发免疫应答。然而，含氟聚合物膜更昂贵，比硅酮膜气体可渗透性更小，并且难以粘附至其他聚合物。

[0014] 因此，需要减轻单独使用硅酮或含氟聚合物用于细胞培养袋的缺点。

[0054] 在说明书和权利要求书中，术语“包括”和“包含”是开放式术语，并且应被解释为意指“包括但不限于……”。这些术语包括更严格的术语“基本上由……组成”和“由……组成”。

[0055] 必须指出，如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数参考，除非上下文另有明确说明。同样地，术语“一个”(或“一种”)、“一个或多个/一种或多种”和“至少一个/种”在本文中可互换使用。还应指出，术语“包含”、“包括”、“特征在于”和“具有”可互换使用。

[0056] 除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。本文具体提及的所有出版物和专利出于所有目的以引用的方式全文并入本文，包括描述和公开出版物中报道的可与本发明粘结使用的化学品、器械、统计分析和方法。本说明书中引用的所有参考文献均被视为本领域技术水平的指示。本文的任何内容不应被解释为承认本发明由于在先发明而无权早于这种公开内容。

[0057] 应用于细胞培养袋的含氟聚合物和弹性体膜的有益性质的组合在本领域中是所需的，并且在本文中提供。

[0058] 关于本文所述的第一方面的气体可渗透性膜包括含氟聚合物涂布的弹性体膜。氧是培养基中的细胞生长所必需的，并且二氧化碳是培养基缓冲pH所必需的。大多数正常的哺乳动物细胞系在pH 7.4下生长良好，并且不同细胞株中存在极小的变异性。然而，一些经转化的细胞系已显示在稍微更酸性的环境(pH 7.0–7.4)下生长得更好，并且一些正常的成纤维细胞系更喜欢稍微更碱性的环境(pH 7.4–7.7)。因为培养基的pH取决于溶解的二氧化碳和碳酸氢盐的微妙平衡，所以二氧化碳浓度的变化可改变培养基的pH。因此，用于细胞培养袋中的含氟聚合物涂布的弹性体膜对于氧和二氧化碳具有良好的气体可渗透性是必要的。

[0059] 本领域技术人员将认识到，气体可渗透材料应基于各种特性来选择，所述特性包括柔性、确保气密性的密封性、允许显微镜检查细胞生长的良好透明度、不含对细胞可能有害的增塑剂(例如邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异癸酯)、湿蒸汽透过性、对于所需细胞与细胞的相互作用改变的能力、光学透明度、物理强度等等。

[0060] 弹性体是具有粘弹性和非常弱的分子间力的聚合物，与其他材料相比一般具有低杨氏模量和高破坏应变。术语弹性体可与术语橡胶交换使用，尽管当提及硫化橡胶时，橡胶是优选的。弹性体是由碳、氢、氧和/或硅的单体构成的无定形聚合物。

[0061] 弹性体包含可通过硫磺硫化固化的不饱和橡胶，例如天然(NR)和合成聚异戊二烯(IR)、聚丁二烯(BR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(CIIR、BIIR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)和氢化丁腈橡胶(HNBR)。

[0062] 弹性体包括不能通过硫磺硫化固化的不饱和橡胶，例如乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、表氯醇橡胶(ECO)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM、ABR)、硅橡胶(SI、Q、VMQ)、氟硅橡胶(FSR、FVMQ)、含氟弹性体(FKM、FEPM)、全氟弹性体(FFKM)、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、氯磺化聚乙烯(CSM)、热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)(包括热塑性硅酮例如 )、环烯烃共聚物、聚烯烃弹性体、弹性体PET和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。

[0063] 热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)是本领域已知的。通常，通过使多元醇与异氰酸酯反应形成热塑性聚氨基甲酸酯。聚氨基甲酸酯的总体性质将取决于多元醇和异氰酸酯的类型、聚氨基甲酸酯中的结晶度、聚氨基甲酸酯的分子量和聚氨基甲酸酯主链的化学结构。

[0064] 取决于存在的交联度，聚氨基甲酸酯可为热塑性的或热固性的。取决于反应物的官能度，热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)不具有主要交联，而热固性聚氨基甲酸酯具有不同程度的交联。

[0065] 热塑性聚氨基甲酸酯通常基于亚甲基二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)，并且包括聚酯和聚醚等级的多元醇两者。热塑性聚氨基甲酸酯可通过异氰酸酯和多元醇之间的“单击(one-shot)”反应或通过“预聚物”体系形成，其中将固化剂(curative)加入部分反应的多元醇异氰酸酯(polyolisocyanate)复合物中，以完成聚氨基甲酸酯反应。基于“预聚物”的一些普通的热塑性聚氨基甲酸酯弹性体的例子是"TEXIN"，Bayer Materials Science的商品名，"ESTANE"，Lubrizol的商品名，"PELLETHANE"，Dow Chemical Co.的商品名和"ELASTOLLAN"，BASF,Inc的商品名。

[0066] 热塑性硅酮包括但不限于 140硅酮TPE、200硅酮TPE弹性体(90％聚二甲基硅氧烷和异氰酸酯)、 60
硅酮TPE、 80硅酮TPE和 145TPE，这些都包含90％的聚二甲基
硅氧烷和异氰酸酯。

[0067] 聚甲基戊烯(PMP)是甲基戊烯单体单元的热塑性聚合物，并且是高气体可渗透的和透明的。

[0068] 硅橡胶已证明是用于气体可渗透性膜的特别好的材料。为了保证足够的氧和二氧化碳交换，最薄的可能的气体交换膜是优选的。厚度在0.1mm至1mm之间的膜已证明是成功的。

[0069] 硅酮膜可通过注射成型以任何所需的形状经济地制造。硅酮在商业上以多种厚度、形状和特定的气体可渗透性可获得。它对细胞培养中通常使用的培养基具有高耐撕裂性和良好的耐化学腐蚀性，并且因此也尤其容易处理。

[0070] 使气体可渗透性硅酮膜灭菌的能力也是尤其有利的。特别地，可在高压灭菌器中有效地灭菌而无形状中的基本变化，并且可重复使用数次。

[0071] 优选所使用的硅橡胶具有尽可能低的可浸出和可提取曲线。

[0072] 在一个实施例中，细胞培养容器可包含单层弹性体，例如热塑性硅酮(例如通过Wacker Chemie AG的 聚二甲基硅氧烷/脲共聚物)或如本文所述的具有TOC和渗透性的含氟聚合物。

[0073] 还应当注意，热塑性塑料(弹性体和非弹性体)的其他构造和含氟聚合物构造也可用于控制复合材料的气体可渗透性，同时含有低TOC流体接触层。气体可渗透性的控制可用于产生高或低气体可渗透性复合材料的目的。热塑性弹性体(TPE)的例子包括苯乙烯嵌段共聚物(TPE-s)、烯烃(TPE-o)、合金(TPE-v或TPV)、聚氨基甲酸酯(TPU)、共聚酯和聚酰胺。非弹性体热塑性塑料的例子包括丙烯酸、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、尼龙、聚乳酸(PLA)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)、乙烯乙烯基醇(EVOH)以及其单体结构已改进以降低结晶度并增加灵活性的任何传统的刚性聚合物。

[0074] 微孔、疏水性含氟聚合物，例如3MTM DyneonTM TFMTM改性PTFE、HTE或THV，也已证明作为气体交换膜的材料是有利的。含氟聚合物的疏水性确保气体交换膜对水性培养基是不渗透性的。对于给定的气体可渗透性，气体交换膜所需的几何形状取决于细胞呼吸导致的气体需求，以及细胞呼吸中涉及的气体的分压，尤其是对从外部作用于其上的氧分压。

[0075] 图1显示了含氟聚合物涂布的弹性体膜1的侧视图。应当理解，含氟聚合物层10可设置在弹性体层20上以形成膜1。含氟聚合物层10可来自可流延的溶液。可选地，也可将弹性体流延/设置在含氟聚合物层上。

[0076] 通常，含氟聚合物层10具有约0.001mm至约0.7mm，更特别地约0.005mm至约0.4mm，且最特别地约0.01mm至约0.1mm的厚度，以及两者之间的所有厚度，包括0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm和0.09mm。在特定方面，含氟聚合物是FEP层，并且含氟聚合物层的厚度为0.0254mm或1mil。

[0077] 弹性体层20一般具有约0.01mm至约5mm，更特别地约0.05mm至约1mm，且最特别地约0.1mm至约0.5mm的厚度，以及两者之间的所有厚度，包括0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm和0.45mm。在特定方面，弹性体是热固性硅酮层，并且弹性体层的厚度为
0.127mm至0.254mm或5至10mil。

[0078] 术语“可流延的”预期意指能够在液体载体培养基中分散、溶解、悬浮、乳化或以其他方式分布的含氟聚合物或非含氟聚合物。液体载体培养基可为水，有机溶剂或其中聚合物可分散、溶解、悬浮、乳化或以其他方式分布的任何其他液体。液体载体培养基可为合适液体的混合物。一旦分布在载体培养基内，聚合物和培养基然后就能够在支撑材料上设置或流延以形成膜。聚合物可与第一载液混合。该混合物可包括在第一载液中的聚合物颗粒的分散体、聚合物的液滴的乳液、或第一载液中的聚合物的单体或低聚物前体或者第一载液中的聚合物溶液。使得聚合物“可流延的”另外/等价情况将是如果它被加热到高于其熔点或在液态下加工，然后通过UV、IR、引发剂或电子束固化，使得它变成固体。

[0079] 可流延聚合物也可为分散在载液内的聚合物的单体或低聚物前体。最常见的可流延组合物是在水性培养基中的乳液或分散体。

[0080] 第一载液的选择基于特定的聚合物和材料要引入本发明的流延组合物的形式。如果需要溶液，则选择特定含氟聚合物的溶剂作为载液。合适的载体包括例如DMAC、NMP、二醇醚或水等等。如果需要分散体，则合适的载体是聚合物不溶于其中的载体。水溶液将是用于聚合物颗粒分散的合适载液。

[0081] 大多数通常可流延的组合物是在水性培养基中的乳液或分散体。表面活性剂可用于制备以有效改进载液的表面张力的量的分散体。合适的表面活性剂化合物包括离子表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。

[0082] 含氟聚合物一般由于其疏水性而选择作为流体接触层，并且因为它们是生物学、化学和免疫学惰性的。

[0083] 短语“含氟聚合物”是本领域已知的，并且预期包括例如氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVF)、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物(HTE)、三氟氯乙烯/偏二氟乙烯共聚物、三氟氯乙烯/六氟丙烯、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯/丙烯共聚物(TFE/P)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP/HFP)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(例如PFA；四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)、聚偏氟乙烯、六氟丙烯/四氟乙烯/亚乙烯基共聚物(THV)及其混合物。

[0084] 短语“含氟聚合物”还包括当通过DSC测量时非结晶的或其熔融热小于2J/g的无定形聚合物。这些包括TFE与官能或非官能单体如具有2-8个碳原子的氟烯烃和其中烷基含有1或3至5个碳原子的氟代烷基乙烯基醚的共聚物。非官能单体的例子包括六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、PEVE、PMVE和全氟-(丙烯乙烯基醚)(PPVE)。官能单体包括全氟乙基乙烯基醚(EVE)、CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2COOCH3(EVE-氨基甲酸酯)、CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2SO2F(PSEPVE)、CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2CN(8CNVE)、N3(CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2)3(EVE-三嗪)、CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2CN(EVE-CN)、CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2CH2OH(EVE-OH)、CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2CH2PO2(OH)2(EVE-P)CF2CFOCF2CFCF3OCF2CF2CH2COOH(EVE-COOH)和2,
2-双三氟甲基-4,5-二氟-1,3-二氧杂环戊烯(PDD)。

[0085] 商购可得的无定形含氟聚合物材料包括来自下述的那些：DuPont，Wilmington，DE： SF60(TFE/PMVE/PEVE,DuPont,Wilmington DE)、 SF61(TFE/PMVE/PEVE/EVE-P)、 SF50(TFE/HFP)、 AF 1600(PDD/TFE)和
AF2130(PDD/CTFE)；来自日本Tokyo的Asahi Corporation： (CYTOP A型、CYTOP M型、CYTOP S型或CYTOP NM)；来自Rehovot,Israel的MY Polymers Corporation(MY-133)；
或来自Carpinteria,CA的Nusil Corporation(LS-233)。

[0086] 含氟聚合物溶液可通过常用的涂布方法施加，包括但不限于喷涂、浸涂、刷涂或挤出/注射成型。

[0087] 是含有官能化端基的全氟(1-丁烯基乙烯基醚)均环聚合物。它作为无定形树脂存在，并且可在全氟化溶剂中以各种浓度得到，并且选择非氟溶剂体系。例如：在9:5异丙醇/乙酸异丁酯中0.1至1％。

[0088] CYTOP A型含有羧基聚合物端基，并且CYTOP M型含有氨基-硅烷聚合物端基。任一含氟聚合物均可与促进剂、特殊底漆或用作塑料涂层应用的硅烷偶联剂一起使用。CYTOP S型包含用于非粘附抗紫外线和高透明度的全含氟聚合物端基。

[0089] 硅橡胶制剂包括硅酮聚合物基质。聚合物基质可例如使用非极性硅酮聚合物形成。硅酮聚合物可例如包括聚烷基硅氧烷，例如由前体形成的硅酮聚合物，例如二甲基硅氧烷、二乙基硅氧烷、二丙基硅氧烷、甲基乙基硅氧烷、甲基丙基硅氧烷或其组合。特别地，聚烷基硅氧烷包括聚二烷基硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)。一般而言，硅酮聚合物是非极性的，并且不含卤官能团，例如氯和氟，并且不含苯基官能团。

[0090] 官能化聚有机硅氧烷包括在两个端部处由乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷、在两个端部处由乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-乙烯基甲基硅氧烷共聚物、以及在两个端部处由乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物。

[0091] 硅橡胶可包含铂催化的液体硅橡胶(LSR)或高稠度树胶橡胶(HCR)。硅橡胶还可包含过氧化物催化的硅橡胶(LSR)或高稠度树胶橡胶(HCR)。例如，Saint-Gobain生产由(基于过氧化物的硅酮)制成的医疗产品。作为HCR的硅橡胶的例子是可从GE Plastics获得的GE 94506 HCR。LSR的例子包括通过Adrian,MI的Wacker Silicone获得的Wacker 3003和通过Ventura,CA的Rhodia Silicones获得的Rhodia 4360。

[0092] 在本发明的一个方面，当使用硅橡胶作为基础橡胶时，含氟聚合物涂层的组成可含有与硅橡胶结合的反应性化合物。结合硅橡胶的反应性化合物的例子包括特别优选的含烃硅化合物。

[0093] 这种含硅化合物的例子包括具有硅氧烷键的化合物、具有烷氧基甲硅烷基的硅烷偶联剂、具有氯甲硅烷基的官能硅烷或硅氮烷、氨基硅烷和甲硅烷基化剂。其中，具有硅氧烷键的化合物和具有烷氧基甲硅烷基的硅烷偶联剂是优选的。具有硅氧烷键的这种化合物的例子包括末端改性的二甲基硅氧烷、缩合型或加成型液体硅酮、硅酸盐和丙烯酸硅酮聚合物。

[0094] 具有氨基-硅烷末端修饰的含氟聚合物的例子是CYTOP M型。类似地，具有羧基末端修饰的含氟聚合物的例子是CYTOP A型。任一均可与偶联剂混合或不与偶联剂混合，并且经由偶联剂与硅橡胶直接或间接地粘结。化学粘结可通过缩合、烷基化、酰胺化、硅烷化、醚化或经由偶联剂通过其任何粘结组合而发生。例如，可与硅橡胶一起使用的偶联剂是与羟基、氨基或硫基反应的异氰酸酯化合物。在含氟聚合物和硅橡胶之间形成化学键之后，将实现粘附，并且复合气体可渗透性膜将具有更高的强度，伴随最低限度的浸出。水解后的CYTOP A型或CYTOP M型也可通过氢键合而粘附至硅橡胶。

[0095] 弹性体层和含氟聚合物层粘结在一起也可通过激光焊接、表面处理、辐射、挤出、共挤出、涂布、层压、润湿、粘合剂或其组合来实现。表面处理的优选方法包括C处理(Saint-Gobain Performance PlasticsCorporation，美国专利号6,726,979)、电晕放电、等离子体处理、蚀刻或其组合。表面处理还可涉及用可单独使用或与其他公开的处理方法结合使用的添加剂或底漆的化学处理。

[0096] 在优选的方面，含氟聚合物层是经C处理的FEP，其也已被预处理并且通过挤出用LSR硅酮涂布。

[0097] 这些层也可类似于对于 Complete产品(Saint-Gobain Performance Plastics Corporation,Valley Forge,PA)所描述的那种一起进行预层压。

[0098] 总有机碳(TOC)是有机化合物中结合的碳量，并且经常用作药物制造设备的非特异性指示剂等等。TOC被用作生物技术工业中的工艺控制属性，以监测采用纯化和分配体系的单元操作的性能。

[0099] 在具体实施例中，TOC可根据US Pharmacopeia(USP)643以及设备进行测量，所述设备利用UV促进化学氧化的高温湿氧化反应(Ultra-Clean Technology Handbook:第1卷：Ultra-Pure Water,Ohmi,Tadahiro；CRC Press,1993，第497-517页)。纯化水在70℃置于在
2
70℃下与聚合物接触24小时，例如以3cm的制品表面积与1mL水的比率。水被去除与聚合物的接触，并且在TOC分析仪中进行测试。合适的设备是TEKMAR DOHRMANN型号Phoenix 8000 TOC分析仪。

[0100] 在特定实施例中，对于本公开内容的体系中采用的容器可测量TOC，包括例如通过2
从容器的内表面积提取(其中反映为mg/cm的结果是对于TOC/内部面积的平方厘米)。在具体实施例中，并且仅作为例子，容器可在纯化水70±2℃中提取24±2小时。可通过例如用过硫酸钠的酸化和化学湿氧化将TOC转换成二氧化碳来分析提取物的TOC。从容器释放的二氧化碳可使用红外检测器进行测量。FEP容器的提取率的例子为3cm2/mL(典型的提取率)。对于一些容器(如FEP袋)，不需要稀释，因为TOC水平低于校准曲线的上限，而对于其他实施例(如硅酮配管)，需要稀释，因为在提取物中检测到TOC的水平。

[0101] FEP容器的TOC的例子为0.145mg/L(0.00005mg/cm2或0.001mg/g)。对于采用硅酮配管的实施例，提取比例可为14.6cm2/mL(例如对于Biosil)，或者可为15.9cm2/mL(例如对于SR139)，并且硅酮Biosil管的TOC的例子是302mg/L(0.021mg/cm2或0.023mg/cm)，并且硅2
酮SR139配管的TOC的例子为120mg/L(0.008mg/cm或0.0009mg/cm)。在至少某些硅酮配管实施例中，样品可被稀释，因为提取物的体积和浓度导致该值高于机器的最大检测值。稀释度和不同提取比需要相反在重量/面积值基础上作出的这些样品与袋样品的比较。

[0102] 本领域技术人员认识到TOC值可以重量/体积表征。然而，本领域技术人员知道容器(特别是FEP袋材料)的比率相对于硅酮配管的比率是可区分的；硅酮配管值只能在mg/cm2起始基础上加以考虑，因为该值不依赖于提取比/稀释度。本领域技术人员可使用重量/面积结果作为基础并假定标准3cm2/mL提取比(作为例子)来计算“标准化的”重量/体积比，以便比较重量/体积值。

[0103] 在具体实施例中，热塑性弹性体(TPE)的TOC为0.002mg/cm2(0.032mg/g或5.88mg/mL)。在某些实施例中，FEP的TOC为制品的内部润湿表面的0.00005mg/cm2(0.001mg/g或0.145mg/mL的制品)。在具体实施例中，硅酮的TOC为在制品的内部润湿表面上的0.021mg/cm2或63mg/mL。在具体实施例中，PMP膜的TOC为0.07ppm(0.00001mg/cm2)。

[0104] 在具体实施例中，氟化乙烯丙烯(FEP)的TOC为0.00005mg/cm2(0.001mg/g)；硅酮材料如硅酮配管的TOC为0.021mg/cm2(0.023mg/cm)和0.008mg/cm2(0.009mg/cm)；历史上使用的细胞培养袋的TOC为0.002mg/cm2(0.032mg/g)。

[0105] 本领域技术人员认识到，如果采用mg/cm2单位，则可跨越不同提取比/稀释度比较TOC值。如果单位是mg/L，则必须知道提取比。转换可如下发生：机器输出以mg/L为单位的值，将稀释度考虑在内，然后使用表面积和总体积将该数目转换为mg/cm2以提取。提供了关于硅酮Biosil的例子：硅酮Biosil样品：302mg/L*1L/1000mL*23.7mL/347cm2＝.021mg/cm2。

[0106] 在特定实施例中，以mg/cm2单位比较TOC，因为不需要提取比或任何稀释度。

[0107] 下文是关于硅酮管Biosil样品和硅酮管SR139样品的TOC计算的例子。

[0108] 测试制品提取

[0109]

[0110] TOC分析结果

[0111]

[0112] 下文是关于FEP袋和单层袋的TOC计算的例子，所述单层袋主要由SEBS(苯乙烯嵌段共聚物)组成并且还可包含EVA和PP)：

[0113] 测试制品提取

[0114]

[0115] TOC分析结果

[0116]

[0117] 在具体实施例中，容器包含内表面，其包含具有小于1mg/cm2、0.9mg/cm2、0.8mg/cm2、0.7mg/cm2、0.6mg/cm2、0.5mg/cm2、0.4mg/cm2、0.3mg/cm2、0.2mg/cm2、0.1mg/cm2、0.09mg/cm2、0.08mg/cm2、0.07mg/cm2、0.06mg/cm2、0.05mg/cm2、0.04mg/cm2、0.03mg/cm2、
2 2 2 2 2 2
0.02mg/cm、0.01mg/cm、0.009mg/cm 、0.008mg/cm、0.007mg/cm、0.006mg/cm 、0.005mg/cm2、0.004mg/cm2、0.003mg/cm2、0.002mg/cm2、0.001mg/cm2等等(或是检测不到的)的在水中的总有机碳(TOC)的聚合物。

[0118] 在特定实施例中，在水中的TOC小于在0.001mg/cm2至0.1mg/cm2、0.001mg/cm2至2 2 2 2 2
0.095mg/cm 、0.001mg/cm 至0.075mg/cm 、0.001mg/cm至0.05mg/cm2、0.001mg/cm 至
0.01mg/cm2、0.001mg/cm2至0.005mg/cm2、或0.001mg/cm2至0.025mg/cm2范围内的量。在特定实施例中，在水中的TOC小于在0.01mg/cm2至0.1mg/cm2、0.01mg/cm2至0.075mg/cm2、
0.01mg/cm2至0.05mg/cm2、或0.01mg/cm2至0.025mg/cm2范围内的量。在特定实施例中，在水
2 2 2 2 2
中的TOC小于在0.05mg/cm 至0.1mg/cm 、0.05mg/cm 至0.09mg/cm 、0.05mg/cm至0.075mg/cm2、或0.05mg/cm2至0.06mg/cm2范围内的量。在特定实施例中，在水中的TOC小于在
0.005mg/cm2至0.1mg/cm2、0.005mg/cm2至0.095mg/cm2、0.005mg/cm2至0.075mg/cm2、
0.005mg/cm2至0.05mg/cm2、0.005mg/cm2至0.025mg/cm2、或0.005mg/cm2至0.01mg/cm2范围内的量。

[0119] 用于当前实施例的氧可渗透性膜的材料可具有确定的渗透性。氧可渗透弹性体膜的渗透性为至少100cc/m2/天，优选至少500cc/m2/天，优选至少1000cc/m2/天，优选至少1500cc/m2/天，且最优选至少2000cc/m2/天，并且甚至更优选至少2200cc/m2/天。氧可渗透性弹性体含氟聚合物复合膜的渗透性为至少100cc/m2/天，优选至少500cc/m2/天，优选至少
1000cc/m2/天，优选至少1500cc/m2/天，且最优选至少2000cc/m2/天，并且甚至更优选至少
2
2200cc/m/天。用MOCON Ox-tran 2/21H氧分析仪，遵循ASTM D3985在25℃下测量氧可渗透性。在膜可渗透性的另一个方面，标准化单位(cc-mm/m2-天)可用于显示任何厚度的膜。例如，在25℃的温度下，5mil膜的转换范围为约12.7cc-mm/m2-天到至少约279cc-mm/m2-天。结构/复合材料的可渗透性可保持在cc/m2的范围内，因为它将由两层构成。

[0120] 图2是含氟聚合物涂布的弹性体细胞培养容器25的视图。含氟聚合物层10(未示出)包含与细胞培养物接触的膜1的内层。含氟聚合物涂布的弹性体细胞培养容器25包括粘结以形成细胞培养区室30的至少一个氟化弹性体膜1，所述细胞培养区室30也粘结到允许进入容器内部的至少一个可密封的进入端口40。含氟聚合物涂布的弹性体细胞培养容器25包括细胞培养区室30，其可为包括封闭体系的袋、烧瓶或管，所述封闭体系还包含至少一个可密封的进入端口40。

[0121] 膜1形成细胞培养容器30的粘结以及进入端口40形成细胞培养容器30的粘结各自独立地通过下述来完成：RF焊接、超声波焊接、热棒焊接、化学粘结、粘合剂粘结、热熔粘结、溶剂焊接、激光焊接、电晕放电、辐射、例如通过极热的层压或熔融层压、蚀刻、等离子体处理、润湿、粘合剂、辐射、挤出、共挤出或其组合。表面处理的优选方法包括C处理(Saint-Gobain Performance Plastics Corporation，美国专利号6,726,979)、电晕放电、等离子体处理、蚀刻或其组合。表面处理还可涉及用可单独使用或与其他公开的处理方法结合使用的添加剂或底漆的化学处理。进入端口40的粘结可在细胞培养容器30的形成之前、在细胞培养容器30的形成之后或在细胞培养容器30的形成期间发生。

[0122] 细胞培养容器30包括允许进入容器内部的至少一个进入端口40。进入端口40可包含可密封的盖或螺帽、可刺破的材料或隔片、或者允许通过管或注射器进入的阀组件。测量pH/DO的一次性使用的传感器也可包括在容器中以监测细胞培养条件。

[0123] 进入端口的位置并不限于当前配置，并且端口可被定位为便于使用或制造。进入端口包括含氟聚合物管，其通过RF焊接、超声波焊接、热棒焊接、化学粘结、粘合剂粘结、热熔粘结、溶剂焊接、激光焊接、电晕放电、辐射、例如通过极热的层压或熔融层压、蚀刻、等离子体处理、润湿、粘合剂、辐射、共挤出或其组合附接到复合容器。

[0124] 细胞培养容器30体积范围可为1mL至50L、50mL至10L，但优选为50mL至1L。

[0125] 合适的生长培养基包括例如营养物或者具有添加的激素和/或生长因子的Lysogeny。

[0126] 合适的细胞包括例如结缔组织细胞、骨骼细胞、心脏细胞、上皮细胞、神经细胞、内分泌细胞、免疫细胞、淋巴细胞、黑素细胞、肿瘤细胞或其混合物。

[0127] 在一个实施例中，在第一段落(1)中，本发明提供了氧可渗透性膜，其包括第一弹性体层；具有小于1mg/cm2的在水中的总有机碳(TOC)的第二流体接触层。

[0128] 2.根据段落1的膜，其中所述第二流体接触层是含氟聚合物层，并且其中所述第一弹性体层和所述第二含氟聚合物层粘附在一起。

[0129] 3.根据段落1或2的膜，其中所述第一弹性体层包含天然聚异戊二烯橡胶(NR)、合成聚异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(CIIR、BIIR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)和氢化丁腈橡胶(HNBR)、乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、表氯醇橡胶(ECO)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM、ABR)、硅橡胶(SI、Q、VMQ)、氟硅橡胶(FSR、FVMQ)、含氟弹性体(FKM、FEPM)、全氟弹性体(FFKM)、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、氯磺化聚乙烯(CSM)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、环烯烃共聚物、聚烯烃弹性体、弹性体PET或其混合物。

[0130] 4.根据段落1或2的膜，其中所述第一弹性体层是聚甲基戊烯聚合物(PMP)。

[0131] 5.根据段落1或2的膜，其中所述第一弹性体层是硅橡胶。

[0132] 6.根据段落5的膜，其中所述硅橡胶是高稠度橡胶(HCR)、氟硅橡胶(FSR)、液体硅橡胶(LSR)、室温硫化的橡胶(RTV)、热塑性硅橡胶(TPE)、铂固化的硅橡胶或过氧化物固化的硅橡胶。

[0133] 7.根据段落6的膜，其中所述硅橡胶是热固性的、固化的、硫化的、催化的或注射成型的。

[0134] 8.根据段落2至7中任一项的膜，其中所述第二含氟聚合物层是氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、3MTM DyneonTM TFMTM改性PTFE、聚偏二氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、聚偏氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物(HTE)、三氟氯乙烯/偏二氟乙烯共聚物、三氟氯乙烯/六氟丙烯、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯/丙烯共聚物(TFE/P)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP/HFP)、六氟丙烯/四氟乙烯/亚乙烯基共聚物(THV)或具有官能化聚合物端基的全氟(1-丁烯基乙烯基醚)均环聚合物。

[0135] 9.根据段落2至8中任一项的膜，其中所述第一弹性体层和所述第二含氟聚合物层通过粘结粘附在一起。

[0136] 10.根据段落9的膜，其中所述粘结是通过化学粘结、粘合剂粘结、热熔粘结、溶剂粘结、激光焊接、表面处理、挤出、共挤出、涂布、层压或其组合进行的。

[0137] 11.一种氧可渗透性容器，其包括外部弹性体层；以及具有小于1mg/cm2的在水中的总有机碳(TOC)的内部流体接触层。

[0138] 12.根据段落11的容器，其中所述流体接触层是含氟聚合物层，并且其中所述内部含氟聚合物层粘附到所述容器的外部弹性体层。

[0139] 13.根据段落11或12的容器，其中所述外部弹性体层包含天然聚异戊二烯橡胶(NR)、合成聚异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(CIIR、BIIR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)和氢化丁腈橡胶(HNBR)、乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、表氯醇橡胶(ECO)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM、ABR)、硅橡胶(SI、Q、VMQ)、氟硅橡胶(FSR、FVMQ)、含氟弹性体(FKM、FEPM)、全氟弹性体(FFKM)、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、氯磺化聚乙烯(CSM)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、环烯烃共聚物、聚烯烃弹性体、弹性体PET或其混合物。

[0140] 14.根据段落11或12的容器，其中所述外部弹性体层是聚甲基戊烯聚合物(PMP)。

[0141] 15.根据段落11或12的容器，其中所述外部弹性体层是硅橡胶。

[0142] 16.根据段落15的容器，其中所述硅橡胶是高稠度橡胶(HCR)、氟硅橡胶(FSR)、液体硅橡胶(LSR)、或室温硫化的橡胶(RTV)、热塑性硅橡胶(TPE)、铂固化的硅橡胶或过氧化物固化的硅橡胶。

[0143] 17.根据段落16的容器，其中所述硅橡胶是热固性的、固化的、硫化的、催化的或注射成型的。

[0144] 18.根据段落12至17中任一项的容器，其中所述内部含氟聚合物层是氟化乙烯-丙TM TM TM烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、3M  Dyneon  TFM 改性PTFE、聚偏二氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、聚偏氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物(HTE)、三氟氯乙烯/偏二氟乙烯共聚物、三氟氯乙烯/六氟丙烯、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯/丙烯共聚物(TFE/P)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP/HFP)、六氟丙烯/四氟乙烯/亚乙烯基共聚物(THV)或具有官能化聚合物端基的全氟(1-丁烯基乙烯基醚)均环聚合物。

[0145] 19.根据段落12至18中任一项的容器，其中所述外部弹性体层和所述内部含氟聚合物层通过粘结粘附在一起。

[0146] 20.根据段落19的容器，其中所述粘结是通过化学粘结、粘合剂粘结、热熔粘结、溶剂粘结、激光焊接、以及表面处理、挤出、共挤出、涂布、层压或其组合进行的。

[0147] 21.根据段落11至20中任一项的容器，其中所述容器包括袋、烧瓶或管。

[0148] 22.根据段落21的容器，其中所述袋、烧瓶或管包含至少一个可密封的进入端口。

[0149] 23.一种在氧可渗透性容器中培养细胞的方法，其包括以下步骤：a)将培养基加入容器中；和b)将细胞任选地连同培养基一起加入所述容器中，其中所述容器包括外部弹性体层，以及具有小于1mg/cm2的在水中的总有机碳(TOC)的内部流体接触层。

[0150] 24.根据段落23的方法，其中所述内部流体接触层是含氟聚合物层，并且其中所述内部含氟聚合物层粘附到所述容器的外部弹性体层。

[0151] 25.根据段落23或24的方法，其中所述外部弹性体层是天然聚异戊二烯橡胶(NR)、合成聚异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(CIIR、BIIR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)和氢化丁腈橡胶(HNBR)、乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、表氯醇橡胶(ECO)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM、ABR)、硅橡胶(SI、Q、VMQ)、氟硅橡胶(FSR、FVMQ)、含氟弹性体(FKM、FEPM)、全氟弹性体(FFKM)、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、氯磺化聚乙烯(CSM)、环烯烃共聚物、聚烯烃弹性体、弹性体PET和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。

[0152] 26.根据段落23或24的方法，其中所述外部弹性体层是聚甲基戊烯聚合物(PMP)。

[0153] 27.根据段落23或24的方法，其中所述外部弹性体层是硅橡胶。

[0154] 28.根据段落27的方法，其中所述硅橡胶是高稠度橡胶(HCR)、氟硅橡胶(FSR)、液体硅橡胶(LSR)、或室温硫化的橡胶(RTV)、热塑性硅橡胶(TPE)、铂固化的硅橡胶或过氧化物固化的硅橡胶。

[0155] 29.根据段落28的方法，其中所述硅橡胶是热固性的、固化的、硫化的、催化的或注射成型的。

[0156] 30.根据任何段落24至29中任一项的方法，其中所述内部含氟聚合物层是氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、3MTM DyneonTM TFMTM改性PTFE、聚偏二氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、聚偏氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物(HTE)、三氟氯乙烯/偏二氟乙烯共聚物、三氟氯乙烯/六氟丙烯、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯/丙烯共聚物(TFE/P)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP/HFP)、六氟丙烯/四氟乙烯/亚乙烯基共聚物(THV)或具有官能化聚合物端基的全氟(1-丁烯基乙烯基醚)均环聚合物。

[0157] 31.根据任何段落24至30中任一项的方法，其中所述外部弹性体层和所述内部含氟聚合物层通过粘结粘附在一起。

[0158] 32.根据段落31的方法，其中所述粘结是通过化学粘结、粘合剂粘结、热熔粘结、溶剂粘结、激光焊接、以及表面处理、挤出、共挤出、涂布、层压或其组合进行的。

[0159] 33.根据任何段落23至32中任一项的方法，其中所述容器包括袋、烧瓶或管。

[0160] 34.根据段落33的方法，其中所述袋、烧瓶或管包含至少一个可密封的进入端口。

[0161] 35.根据段落23的方法，其中步骤a)和b)是可互换的。

[0162] 36.根据段落23的方法，其还包括温育所述容器的步骤。

[0163] 实例

[0164] 包括下述实例以证明本发明的优选实施例。本领域技术人员应了解，下述实例中公开的技术代表由发明人发现的在本发明的实践中运作良好的技术，并且因此可视为构成用于其实践的优选模式。然而，根据本公开内容，本领域技术人员应当理解，可在所公开的具体实施例中作出许多改变，并且仍然获得相同或相似的结果，而不背离本发明的精神和范围。

[0165] 实例1

[0166] (测试样品)

[0167] 表1：TOC数据

[0168]

[0169]

[0170] ppm＝mg/L

[0171] 实例2

[0172] (溶解氧实验)

[0173] 在顶部和底部由5mil FEP制成的现有FEP袋，以及在顶部由5mil FEP和在底部由热塑性硅酮/FEP制成的原型袋分别用自来水填充至300mL和190mL。这些体积与当袋平躺时袋中1厘米厚度的水相关，这是业界众所周知的建议。从每个袋中切出一个端口，以便在氮管线中进料，以将袋中的水吹扫至低于饱和的水平。使用固定在袋外部的PreSens探针监测溶解氧(DO)水平，并且与袋内部上的传感器点对齐。当水中的DO水平达到相当低的值(～6-8％)时，将氮管线从袋中取出，并且将端口开口夹紧。对于实验的剩余部分，将袋和架子放回水平静止位置。将PreSens探针编程为在指定的时间点获取DO测量，以便根据时间测量氧的进入。假设氧进入的唯一途径是穿过袋的壁。

[0174] 结果：

[0175] 下载来自PreSens系统的测量，并且对于两个袋在Excel中标绘(图3、4和5)。研究了数据并且作出观察以将数据归入同类。例如，对于原型袋，排除了开始测量，因为袋被移动且操作以便从传感器上方去除气泡。另外，因为对原型袋进行了较长时间的测量，所以将数据分为两个线性部分，即“初始进入”和“平衡方法”。为此，与可用现有数据作出的最佳比较在图3和图4中，其证明了对于相似的时间量(～68-70分钟)，当以相似DO水平(～6-8％)开始时，根据时间氧进入每个袋内的初始进入。察看图3和4，可作出斜率的比较，以理解现有袋和原型袋之间的进入速率中的差异。现有袋具有0.008％DO/分钟的速率，而原型袋具有0.06％DO/分钟的速率，差异超过7x。这暗示了更可渗透的材料对氧进入的积极影响。

[0176] 虽然已参考优选实施例描述了本发明，但本领域技术人员将认识到，可在形式和细节上作出改变，而不背离本发明的精神和范围。在说明书自始至终引用的所有参考文献，包括在背景中的那些全文并入本文。本领域技术人员使用不超过例行实验将认识到，或能够确定与本文具体描述的本发明的特定实施例的许多等价物。这样的等价物预期包括在所附权利要求的范围内。